Termografijos (infraraudonųjų spindulių analizės) supratimas
Termografija, arba šiluminis (IR) vaizdavimas, yra besalisvė, nedestruktyvinti technologija, kuri aptinka ir vizualizuoja šiluminę energiją (šilumą), sklindančią iš objekto. Specializuota šiluminė kamera stebi tą energiją ir konvertuoja ją į vizualinį vaizdą — termogramą — kurioje skirtingos spalvos reiškia skirtingas temperatūras, leidžiant apmokytniam termografui iš karto pamatyti karščius ir šaltus taškus, nematytinus žaliu žvilgsniu. Techninės priežiūros ir patikimumo darbuose jis naudojamas temperatūros anomalijoms sugauti, kurios dažnai yra pats pirmasis besiformuojančios gedimo ženklas, todėl jis yra bet kurios techninė priežiūra pagal būklę (CBM) programos ir natūralus partneris vibracijos analizė ir naftos analizė.
1. Apibrėžimas: Kas yra termografija?
Kiekvienas objektas, kurio temperatūra aukščiau absoliutaus nulio, skleidžia energiją infraraudonojoje spektro dalyje, ir kuo jis karšitesnis, tuo daugiau jis skleidžia. Termografija išnaudoja šį fizinį faktą, kad padarytų temperatūrą matytina. Kadangi kamera niekada neliečia įrangos, apžiūros gali būti atliekamos gyvoje, energine, veikiančia įranga iš saugaus atstumo — sprendžiamas pranašumas, kai alternatyva yra sustabdyti mašiną arba atidaryti elektrinę skydinę. Į platesnę būklės stebėjimas strategiją, termografija yra vienas iš greičiausių būdų per vieną apžiūrą patikrinti didelį kiekį įrangos dėl gedimų.
2. Kaip tai veikia?
Šilumos kamera turi detektorių, jautrų infraraudonąjai spinduliuotei. Ji sufokusuoja ateinančią infraraudonąją energiją į tą detektorių, kuris sukūpia detalų temperatūros modelį — termogramą. Lemiama subtilybė yra ta, kad termograma žymi skleidomą šiluminę energiją, ne tiesiogiai temperatūrą. Kad paverstyti tą energijos žemėlapį tiksliais temperatūromis, termografas turi atsiskaityti dėl dviejų stebimo paviršiaus savybių:
- Emisyvumas: matas, kaip efektyviai paviršius skleidžia šiluminę energiją. Neryškus, juodas paviršius turi aukštą spindesį (šalia 1,0); blizgus, atspindintis metalinis paviršius turi žemą spindesį (šalia 0,0) ir nepakeitę nurodes per mažus savo tikrąjį temperatūrą.
- Atspindumas: blizgus paviršius skleidžia savo šilumą, bet taip pat atspindi šilumą iš aplinkinių objektų — įskaitant paties termografo kūną — kurie gali maskaruotis kaip karštas taškas tiksle.
Sugebėjęs termografas žino, kaip nustatyti kameros spindesio vertę ir kaip pasistatyti, kad išvengtų klaidingų atspindžių, todėl duomenys yra tiek tikslūs, tiek reikšmingi. Skaičių interpretavimas pagal patvirtintus priėmimo kriterijus yra lengvesnis su nuoroda, tokia kaip mūsų Šiluminės temperatūros ribų skaičiuotuvas (ISO 18434), kuris susieja išmatuotą temperatūros padidėjimą su sunkumo kategorijomis.
3. Taikymai elektrinėse sistemose
Tai yra vienas iš dažniausių ir vertingiausių termografijos taikymo būdų, nes perkaitimas beveik visada yra pirmasis elektros problemos simptomas.
- Silpnų sujungimų aptikimas: laisvas arba korozuotas ryšys variklio valdymo centre (MCC), automatinių išjungiklių skydelyje arba skirstomajame įrenginyje turi didesnę varžą ir kaista apkrovos metu, termogramoje matomas kaip aiškus karštas taškas.
- Perkrautų grandinių nustatymas: perkrautas automatinis išjungiklis arba kabelis įkaista labiau nei tinkamai apkrauti kaimyniniai elementai, todėl pats palyginimas tampa diagnostiniu metodu.
- Nesubalansuotų apkrovų nustatymas: trifazėje sistemoje ryškus temperatūrų skirtumas tarp fazių rodo apkrovos disbalansą — tai terminis atitikmuo elektros gedimai kurį vibracijos analizė aptinka varikliuose.
4. Taikymas mechaninėse sistemose
Besisukančioje ir varomoje įrangoje nenormali šiluma yra patikimas trinties, dilimo ar tepimo problemų požymis:
- Guoliai: pergalinčio guolio šilumėjimas signalizuoja netinkamą tepimą (per daugiau arba per mažai) arba išplėtotą dėvėti. Termografija dažnai patvirtina įtariamą guolio defektas pirmiausia aptinkamas vibracijos analizės ir tiesiogiai susijęs su guolių tepimas disbalansas.
- Movos: a neteisingai suderintas sankaba sukelia didelę šilumą dėl trinties ir ciklinio įtempimo, todėl karšta sankaba yra stiprus lygiavimo požymis.
- Reduktoriai ir siurbliai: nenormalios temperatūros rodo neteisingą alyvos lygį, vidinę trintį arba srauto užsikimšimą.
- Diržai ir skriemuliai: netinkamai sulygiuotas arba netinkamos įtampos diržas verčia skriemulį perkaisti, papildydamas diagnozę diržo pavaros defektus.
5. Kitos programos
Termografija taikoma gerokai plačiau nei tik besisukančiai įrangai — ji apima viso gamyklos energetikos ir vientisumo tyrimus:
- Steam systems: sugedusių garų gaudyklių, kurios praleidžia garą ir eikvoja energiją, aptikimas.
- Ugniai atsparios medžiagos ir izoliacija: vietų, kur krosnies ugniai atspari pamušalo danga arba vamzdžių izoliacija sugedo, nustatymas — tai matoma kaip karštas dėmė ant išorinės paviršiaus.
- Tank levels: skysčio lygį dideliame rezervuare dažnai galima “pamatyti” pagal temperatūrų skirtumą tarp skysčio ir virš jo esančios garų erdvės.
6. Termografija daugiametodėje programoje
Termografija yra galingiausia kaip vienas iš sluoksnių platesnėje nuspėjamoji priežiūra strategija, o ne atskiras įrankis. Kaip neardomieji bandymai, ji atsako į klausimą “ar kas nors kaista?“, tačiau savaime ji retai nurodo pagrindinę mechaninę priežastį. Čia ji puikiai dera su vibracijos matavimu. Ryškus pavyzdys — disbalansas: termovizinis tyrimas gali atskleisti perkaitusį guolį, tačiau negali nurodyti, ar karštis kyla dėl tepimo gedimo, ar dėl perteklinės dinaminės apkrovos, kurią sukelia nesubalansuotas rotorius. Norint tai atskirti, reikia tiesiogiai išmatuoti vibraciją — o kai priežastis yra disbalansas, nešiojamas dviejų kanalų analizatorius, pavyzdžiui, Balanset-1A tai gali patvirtinti matuodamas 1× amplitudė ir fazė ir tuomet ištaisyti tai lauko balansavimas balansuojant rotorių jo pačio guoliuose ir pašalinant dinaminę apkrovą, kuri perkaitino guolį. Taikant tokį metodą — infraraudonaisiais spinduliais nustatant simptomą, vibracija — randant ir šalinant priežastį — termografija tampa greita, saugia ir itin veiksminga augalo patikimumo priemone.
